Challenge

Tenside gehören mit ihren vielfältigen Einsatzgebieten zu den wichtigsten Spezialchemikalien in unserem täglichen Leben. Die Produktion von mikrobiellen Biotensiden aus nachwachsenden landwirtschaftlichen Roh- und Reststoffen stellt dabei eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen petrochemisch hergestellten Tensiden dar. Mikrobielle Biotenside sind vollständig bioabbaubar und weisen keine bzw. nur eine sehr geringe Ökotoxizität auf.

Die hier betrachteten Mannosylerythritollipide (MEL) werden mithilfe von Pilzen aus Zuckern und Lipiden im Bioreaktor synthetisiert. Dabei können zahlreiche zucker- bzw. lipidhaltige Rohstoffströme verwendet werden, die damit zu einem hochwertigen biotechnologischen Produkt umgesetzt werden.

Mögliche Endanwendungen für die Biotenside sind zum einen die Wasch- und Reinigungsmittelindustrie, aber auch der Bereich der Kosmetik und Körperpflege sowie die Lebensmittelindustrie. 

Zielsetzung

Mit BioSurfZ wollen wir unsere entwickelten Fermentationsprozesse zur Herstellung einer speziellen Klasse von mikrobiellen Biotensiden, den sog. Mannosylerythritollipiden (MEL), auf neuartige Neben- und Reststoffströme aus der Landwirtschaft und Lebensmittelindustrie ausweiten und gleichzeitig den Prozess inkl. der Produktaufreinigung weiter skalieren, um die technologische und wirtschaftliche Machbarkeit im Pilotmaßstab zu evaluieren.

Hierfür suchen wir einerseits Partner aus der Lebensmittelindustrie oder Agrarwirtschaft, die entsprechende Rohstoffe wie Zucker oder Lipide bereitstellen können, sowie Endanwender von Tensiden, welche an der Erprobung und Entwicklung neuer Formulierungen basierend auf diesen innovativen Biotensiden interessiert sind.

Qualität

Durch die Fermentation der Öle/Lipide werden zunächst Fettsäuren freigesetzt, welche anschließend zum Produkt MEL umgesetzt werden. Zum Ende der Fermentation können daher noch Restmengen an unverbrauchtem Substrat vorliegen, welche in der Produktaufarbeitung abgetrennt werden.

Hiermit wird am Ende ein reines MEL-Biotensid mit >95 % Aktivsubstanz/Reinheit erhalten.

Quantität

Die Fermentationen können in einem Maßstab von 1 m³ Totalvolumen durchgeführt werden. Hierfür werden pro Batch ca. 43 kg Glucose-Äquivalent (Zucker) und 60 kg Öl/Lipid benötigt. Es wird erwartet, dass pro Batch im 1-m³-Maßstab etwa 10-20 kg reines MEL Biotensid erhalten.